3.6 Чертеж зубчатого колеса

Для передачи крутящего момента либо изменения скорости вращения между валами применяются зубчатые передачи. Если валы параллельны, то применяют цилиндрические зубчатые передачи. Если оси валов пересекаются между собой под тем или иным углом (чаще под углом 90), то выбирают конические передачи. Для валов со скрещивающимися осями используются червячные передачи, для преобразования вращательного движения в поступательное – реечные передачи. Зубчатые колеса применяются также в цепных передачах, когда валы находятся на значительном расстоянии друг от друга.

3.6.1 Элементы зубчатого колеса

Рисунок 3.22

Окружность, по которой располагаются вершины зубьев, называется окружностью вершин; ее диаметр обозначается буквой dа (рисунок 3.22).

Окружность, по которой располагаются впадины зубьев, называется окружностью впадин, диаметр которой обозначается df.

Окружности, имеющие центры на осях зубчатых колес и катящиеся одна по другой без скольжения, касаясь друг друга, называются начальными окружностями; их диаметр обозначается d.

Начальная (делительная) окружность делит зубья по высоте на две неравные части: внешнюю – головку зуба, обозначаемую ha, и внутреннюю – ножку зуба hf; вся высота зуба обозначается буквой h. Исходя из условий зацепления, головка зуба меньше ножки зуба, чтобы не происходило «заедания» зубьев. Соотношение этих параметров следующее: головка зуба ha= m; ножка зуба hf=1,25m. Полная высота зуба равна 2, 25 m.

3.6.2 Условности при изображении зубчатых колес

При изображении цилиндрических зубчатых колес применяют ряд условностей. Так окружность вершин зубьев проводят на виде сплошной основной линией, окружность впадин – сплошной тонкой линией (проводить ее необязательно), делительную окружность проводят штрихпунктирной линией. Если зубья показаны в разрезе, то так же, как ребра, тонкие стенки, спицы маховиков, попавшие в продольный разрез, они изображаются нерассеченными (рисунок 3.23).

Допускается на виде сбоку показывать только посадочное отверстие, но не проводить все окружности зубчатого венца, как показано на рабочем чертеже зубчатого колеса (рисунок 3.24).

Для передачи крутящего момента с вала на зубчатое колесо, и наоборот, чаще всего применяют шпоночное или шлицевое соединения. Поэтому,

отверстие на шестерне, как правило, имеет шпоночный паз или шлицевые

Рисунок 3.23

пазы. Размеры пазов определяются в зависимости от диаметра отверстия по ГОСТ 8786-68 для шпоночного паза и по ГОСТ 1139-84 для шлицев с прямобочным профилем.

3.6.3 Расчет зубчатого колеса

При составлении эскиза цилиндрического зубчатого колеса с натуры начинают с измерения диаметра окружности вершин (dа) и подсчета числа зубьев (z).

Для вычисления модуля зубчатого колеса (m) воспользуемся формулой величины диаметра окружности вершин

dа=m (z+2); m=dа/(z+2).

Модуль –это отношение шага зацепления Р, взятого по делительной окружности, к числу  , т.е. m=Р/π.

Величина модуля стандартизована, поэтому вычисленный модуль необходимо сравнить с табличным и выбрать ближайшее значение. После этого необходимо вновь произвести расчет диаметров колеса.

Делительный диаметр: d=m×z ;

Диаметр впадин: d f=m(z-2,5) .

Некоторые стандартные значения модулей (из ГОСТ 9563-60):

1-й ряд: 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2;, 2,5; 3; 4; 5; 6.

2-й ряд: 0,35; 0,45; 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375;1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7;